SynthID Bio sætter vandmærker i AI-designede proteiner – uden at de holder op med at virke

SynthID Bio er Google DeepMinds proof of concept for at give et AI-designet protein et signal, der kan opdages – i stedet for kun at sætte en separat mærkat på, som kan blive skilt fra designet. DeepMind oplyser, at laboratorieforsøg viste, at proteinernes biologiske funktion blev bevaret. Men det er stadig uafklaret, hvor godt vandmærket kan modstå bevidste forsøg på at fjerne eller ændre det. 6

Sådan indlejres og findes vandmærket

Metoden afhænger af, hvad der skal mærkes. I en proteinsekvens indarbejdes vandmærket i de aminosyrer, der vælges under designet. Et detektionsværktøj kan derefter undersøge sekvensen for signalet. For forudsagte 3D-strukturer finjusterer DeepMind den model, der genererer strukturen, så de forudsagte atomkoordinater får et signal, der kan genkendes. 6

Et vandmærke i selve proteinsekvensen kan følge med, når proteinet fremstilles, fordi sekvensen bestemmer, hvordan det bygges. Man bør derimod ikke gå ud fra, at et signal, der kun findes i en forudsagt 3D-struktur, også overføres til et fysisk protein. 6

Hvad viste forsøgene?

DeepMind fortæller, at fremstillede, vandmærkede proteinbindere rettet mod VEGF-A, SARS-CoV-2-virussets receptorbindende domæne i spikeproteinet og PD-L1 fortsat virkede og klarede sig på niveau med design uden vandmærke. Virksomheden oplyser også, at vandmærkning af forudsigelser fra AlphaFold 3 bevarede modellens ydeevne. 6

I separate, tidlige forsøg var vandmærkede bakteriofager – virus, der inficerer bakterier – designet med Evo 2 funktionelle i bakteriekulturer. DeepMind siger, at flere tekniske detaljer om dette arbejde kommer senere. Resultatet bør derfor ses som foreløbigt, ikke som en fuldstændig evaluering. 6

Mulig hjælp til screening og biologiske databaser

Leverandører af DNA-syntese kunne bruge et signal om et designs oprindelse som en ekstra grund til at sende en bestilling til nærmere gennemgang. Det ville være et supplement til eksisterende screening, ikke en erstatning for den. 6

Offentlige biologiske databaser som Protein Data Bank, UniProt og GenBank kunne også undersøge indsendelser for vandmærket. Det kunne hjælpe med at mærke AI-genererede bidrag eller sende dem til kontrol og dermed gøre oprindelsen tydeligere. Det er mulige anvendelser – ikke dokumentation for, at vandmærket alene kan fastslå et designs fulde historie. 6

Hvad bliver åbnet for forskere?

DeepMind oplyser, at virksomheden offentliggør sin metodeartikel, frigiver kode og in vitro-data som open source og stiller modelvægte til rådighed for forskere. 6

Den afgørende begrænsning er, at et signal, der kan opdages, ikke nødvendigvis er umuligt at fjerne. SynthID Bio er fortsat et proof of concept: DeepMind rapporterer lovende resultater for bevaret funktion, men modstandsdygtighed over for bevidst manipulation er stadig et åbent spørgsmål. 6